關鍵詞：數(shù)字經(jīng)濟；能源效率；技術進步理論；產(chǎn)業(yè)結構高級化；產(chǎn)業(yè)結構合理化

0引言

能源利用效率是關系到國家工業(yè)發(fā)展的全局性、戰(zhàn)略性問題。《BP世界能源統(tǒng)計年鑒（2022）》顯示，2021年中國能源消費和二氧化碳排放分別占全球的26.50%和31.10%，遠超其他國家，已成為世界上最大的能源消費國和碳排放國。而我國目前能源利用效率僅約為29%，比世界先進水平低10%左右。我國仍處于工業(yè)深入發(fā)展階段，一定時期內(nèi)能源需求將繼續(xù)增加，通過優(yōu)化工業(yè)能源結構實現(xiàn)節(jié)能減排的難度較大，必須尋找新的解決之路。

學者們對能源利用效率影響因素進行了大量研究并提出了多種解釋，主要包括：所有制結構[1]、產(chǎn)業(yè)結構[2-3]和能源消費結構[4]、技術進步[5]、市場分割[6]、FDI[7]和能源價格[8]等。這些解釋各有側重，但忽視了影響能源利用效率的另一個新生因素——數(shù)字經(jīng)濟。

數(shù)字經(jīng)濟正在改變和沖擊已有經(jīng)濟活動的運行方式和發(fā)展方式。數(shù)字經(jīng)濟能夠有效降低勞動和資本等要素的錯配水平，優(yōu)化要素配置的結構和效率[9]，提高產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)效率。本文將分析數(shù)字經(jīng)濟對我國工業(yè)能源效率的影響。

1文獻述評

1.1能源效率的相關研究

現(xiàn)有文獻主要從能源效率內(nèi)涵、測量指標體系和影響因素三方面展開研究。第一，能源效率的內(nèi)涵。世界能源委員會認為能源效率是指在提供同等能源服務的同時使用最低的能源成本[10]。MAKAROV等[11]將能源效率定義為用更少的能源投入提供同等數(shù)量的服務或產(chǎn)出。魏楚等[12]將能源效率視為產(chǎn)出固定條件下能源投入的最低程度或固定能源投入下產(chǎn)出的最大程度。第二，能源效率指標體系的構建及測度。能源效率的衡量測度方法主要分為單要素效率測度和全要素效率測度[13-14]。單要素效率測度不能體現(xiàn)出勞動與資本等諸多生產(chǎn)要素對產(chǎn)出的影響和替代效應。HU等[15]將能源這一投入要素引入全要素生產(chǎn)率的框架中，對全要素能源效率進行測算。全要素效率測度綜合考慮了能源與勞動力和資本等其他生產(chǎn)要素的替代效應，反映了能源最佳投入與實際投入的比值。第三，能源效率的影響因素。結構因素，包括所有制結構[1]、產(chǎn)業(yè)結構[2-3]和能源消費結構[4]等，這類因素對能源效率作用的實質(zhì)主要是通過調(diào)整各要素之間的比例結構，提升能耗效率較高的要素比例，降低能耗效率較低的要素比例，以此實現(xiàn)整體能源效率的提升?？萍家蛩?，技術進步是能源強度下降的重要驅動力，促進了區(qū)域內(nèi)綠色全要素能源效率的提升[16]。市場因素，這類因素對能源效率的影響主要是依靠市場自身運行規(guī)律，自發(fā)調(diào)節(jié)能源資源供需情況[6]，并以價格為主要傳導因素影響組織的生產(chǎn)用能成本，以此迫使其提升企業(yè)能源利用效率[7-8]。

1.2數(shù)字經(jīng)濟影響能源利用效率的相關研究

數(shù)字革命深刻影響著工業(yè)能源利用格局。首先，信息通信技術在提升能源效率方面發(fā)揮著重要的作用[17]。信息通信技術投入提高了生產(chǎn)中投入要素的效率和非物質(zhì)化，同時，其本身蘊含的技術進步有助于消除生產(chǎn)過程的冗余和浪費，并且還能與企業(yè)其他的節(jié)能措施進行協(xié)同，從而提高能源利用效率[16]。其次，信息化有助于提高傳輸系統(tǒng)的智能化程度，提高其能源利用效率[18]。通過大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈和人工智能等數(shù)字技術進行深度學習和自我決策，能夠及時掌握能源等生產(chǎn)要素的相關信息并進行有效配置，進而降低生產(chǎn)成本，提高能源效率。最后，數(shù)據(jù)可通過替代核心要素提高能源使用效率，數(shù)字技術可實時收集、監(jiān)測、傳遞、分析相關數(shù)據(jù)，能夠實時監(jiān)控能源市場變動，提高生產(chǎn)要素的配置效率，加強不同區(qū)域和不同主體之間的協(xié)同合作和信息交流，促進能效提升。

1.3文獻評述

既有文獻為本研究提供了堅實的理論基礎，通過對相關文獻進行系統(tǒng)性歸納和總結，得出以下兩點不同：第一，現(xiàn)有文獻從不同角度出發(fā)研究了數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展帶來的影響，但對數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展影響工業(yè)能源利用效率的作用機制尚未進行深入探索。鑒于此，本文通過梳理國內(nèi)外數(shù)字經(jīng)濟相關研究成果，結合已有研究對數(shù)字經(jīng)濟的界定，構建其指標測度體系，拓展關于數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展水平的評價方式。并且基于技術進步理論和產(chǎn)業(yè)結構升級理論揭示數(shù)字經(jīng)濟影響工業(yè)能源效率的機制。第二，數(shù)字經(jīng)濟及其催生的新生產(chǎn)方式、新生產(chǎn)關系等對于工業(yè)能源效率提升的積極影響體現(xiàn)于多個方面，如提升企業(yè)管理水平、生產(chǎn)要素數(shù)字化[16]等，但當前通過實證檢驗研究數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展對工業(yè)能源效率影響的文獻還并不多見。

2機制分析與研究假說

2.1數(shù)字經(jīng)濟影響中國工業(yè)能源效率的直接機制

依托熊彼特的技術進步理論，數(shù)字經(jīng)濟能夠通過其內(nèi)在具備的技術進步屬性促進技術進步和提高技術利用效率進而提升工業(yè)能源效率。首先，數(shù)字經(jīng)濟能夠加快工業(yè)企業(yè)學習和吸收知識的能力。從企業(yè)內(nèi)部資源配置看，數(shù)字經(jīng)濟有利于提升企業(yè)內(nèi)部知識、信息的獲取和流通效率，以及外部知識和信息進入企業(yè)的效率，有利于推動內(nèi)部已有能源利用技術的進步和新能源利用技術的研究與開發(fā)；從企業(yè)間資源配置看，數(shù)字經(jīng)濟有利于形成網(wǎng)絡化協(xié)同生產(chǎn)模式，推動企業(yè)間資源互補共享和高效利用，使供應鏈上的核心企業(yè)不僅自身實現(xiàn)綠色高效發(fā)展，還能帶動上下游企業(yè)進行工藝設計和運輸服務等環(huán)節(jié)的綠色化改造，提高供應鏈能源效率[19]。其次，依托數(shù)字技術，構建工業(yè)綠色發(fā)展模式。數(shù)字經(jīng)濟推動工廠邁進智能化發(fā)展之路，使得生產(chǎn)、管理效率提升，從而有效改善工業(yè)能源效率。數(shù)字技術滲透、工廠實際應用，有效提高了生產(chǎn)設備的智能化水平，實現(xiàn)對生產(chǎn)設備的精準控制和生產(chǎn)設備間的互聯(lián)互通，提高生產(chǎn)線之間的協(xié)同水平，緩解信息碎片化和不對稱等問題[20]。最后，數(shù)字經(jīng)濟有助于提升能源管理體系的有效性。能源管理本質(zhì)是在信息流指導下，實現(xiàn)物質(zhì)流、能量流和信息流的協(xié)同效應。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和云計算等數(shù)字技術能提高能源管理體系的物質(zhì)流和信息流利用效率并降低能源成本。綜上，提出假說H1。

假說H1：數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展有利于提升中國工業(yè)能源效率。

2.2數(shù)字經(jīng)濟影響工業(yè)能源效率的間接機制

依據(jù)產(chǎn)業(yè)結構高級化理論，數(shù)字經(jīng)濟通過改造傳統(tǒng)工業(yè)行業(yè)以刺激新產(chǎn)業(yè)和新業(yè)態(tài)形成，推進產(chǎn)業(yè)高級化變革提升工業(yè)能源效率。一方面，數(shù)字經(jīng)濟以數(shù)據(jù)作為關鍵的生產(chǎn)要素，該綠色生產(chǎn)要素有助于提升工業(yè)能源效率。另一方面，數(shù)字經(jīng)濟能夠依托其高創(chuàng)新性、高滲透性和強擴散性特征，打破產(chǎn)業(yè)間邊界，促進關聯(lián)產(chǎn)業(yè)間、上下游產(chǎn)業(yè)間融合，催生新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)，加速傳統(tǒng)工業(yè)產(chǎn)業(yè)由勞動密集型轉向資本密集型再轉向知識技術密集型[21]，驅動工業(yè)向中高端轉型升級，形成高產(chǎn)品附加值、低污染低能耗的綠色經(jīng)濟。工業(yè)結構高度化會帶動整個工業(yè)部門不斷提升工業(yè)能源效率。

依據(jù)產(chǎn)業(yè)結構合理化理論，數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展帶動了工業(yè)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的智能化和數(shù)字化轉型，更新內(nèi)部業(yè)務流程[22]，提升產(chǎn)業(yè)結構合理化，提升工業(yè)能源效率。首先，數(shù)字經(jīng)濟的替代性和協(xié)同性將促使各要素逐步數(shù)據(jù)化，能夠有效提高信息搜尋和流通效率[23]，減弱信息不對稱程度，降低要素錯配水平和交易成本[24]，避免能源和資源浪費[20]，有利于提升工業(yè)產(chǎn)業(yè)結構合理化水平，進而改善工業(yè)能源效率。其次，工業(yè)企業(yè)在掌握更多數(shù)據(jù)和信息時，不僅能夠更有效地配置資本等生產(chǎn)要素，擴大企業(yè)規(guī)模，同時還會使工業(yè)行業(yè)間競爭加劇，倒逼企業(yè)進行技術和產(chǎn)品升級和創(chuàng)新[21]，減少因不合理產(chǎn)業(yè)結構所帶來的結構性浪費，使能源效率得到提升。最后，隨著數(shù)字經(jīng)濟與工業(yè)融合加深，數(shù)字技術替代了人口、能源等要素成為主要生產(chǎn)要素，改變了能源要素相對投入量。綜上，提出假說H2。

假說H2：數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展通過促進工業(yè)產(chǎn)業(yè)結構合理化和高級化間接提升工業(yè)能源效率。

3研究設計

3.1模型構建

為了檢驗數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展對中國工業(yè)能源效率的影響，同時考慮除數(shù)字經(jīng)濟外，中國工業(yè)能源效率還受到其他因素的影響，如經(jīng)濟發(fā)展水平、出口開放程度和能源消費結構等，構建面板模型為

式中：i為省份序號；t為時間；IEEit為第i省第t年的工業(yè)能源效率；Digit為第i省第t年的數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展水平；Controlit表示第i省第t年的各種控制變量；α0為常數(shù)項；α1為工業(yè)能源效率的回歸系數(shù)；αl為對應各控制變量的回歸系數(shù)；μi為省份個體固定效應；δt為時間固定效應；εit為隨機擾動。

3.2變量說明、數(shù)據(jù)來源與描述性統(tǒng)計

（1）被解釋變量，中國工業(yè)能源效率IEE?；?012—2020年30個省級（不包括香港特別行政區(qū)、澳門特別行政區(qū)、臺灣省和西藏自治區(qū)）數(shù)據(jù)，采用超效率SBM模型，使用MaxDEAUltra軟件進行測算，具體投入產(chǎn)出指標見表1。

（2）核心解釋變量，數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展水平Dig，借助數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展水平綜合評價指標體系，使用熵權-TOPSIS法進行測算得到歷年各樣本數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展水平。具體評價指標體系見表2。

（3）機制變量，數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展能夠通過促進產(chǎn)業(yè)結構合理化和產(chǎn)業(yè)結構高級化間接提升能源效率，參考王麗萍[24]和孫焱林等[25]的研究，工業(yè)產(chǎn)業(yè)結構合理化RMIS用各地區(qū)產(chǎn)業(yè)結構偏離度來衡量，為

工業(yè)產(chǎn)業(yè)結構高級化AMIS，用各地區(qū)工業(yè)高端技術產(chǎn)業(yè)主營業(yè)務收入與工業(yè)中端技術產(chǎn)業(yè)主營業(yè)務收入的比值來衡量。

（4）控制變量，出口開放程度OPEN，用各地區(qū)出口貿(mào)易總額占GDP比重衡量；經(jīng)濟發(fā)展水平PGDP，用人均地區(qū)生產(chǎn)總值衡量；政府干預程度GOVI，用各地區(qū)一般公共預算支出占GDP的比重衡量；區(qū)域企業(yè)規(guī)模COM，用各地區(qū)規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)數(shù)量衡量；環(huán)境規(guī)制強度ER，用各地環(huán)境污染治理投資總額占GDP比重衡量；能源消費結構ECS，用各地煤炭消費量占能源消費總量比重衡量；能源價格EP，用以2012為基期的工業(yè)生產(chǎn)者購進價格指數(shù)中燃料動力類價格指數(shù)衡量；市場化程度DM，用各地規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)非國有資本占比衡量。

本文采集了2012—2020年30個省級數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)主要來源于歷年《中國統(tǒng)計年鑒》《中國電子信息統(tǒng)計年鑒》《中國工業(yè)統(tǒng)計年鑒》《中國勞動統(tǒng)計年鑒》《中國能源統(tǒng)計年鑒》《中國固定資產(chǎn)統(tǒng)計年鑒》《中國區(qū)域統(tǒng)計年鑒》《中國價格統(tǒng)計年鑒》以及各地區(qū)統(tǒng)計年鑒。變量描述性統(tǒng)計結果見表3。

4回歸分析

4.1基準回歸

為驗證假說H1，即數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展有助于提升中國工業(yè)能源效率，基于式（1）構建回歸模型，逐一加入控制變量進行回歸。同時為了控制時間差異對回歸結果造成的影響，在式（1）中加入了時間固定效應，使用雙向固定效應模型進行回歸分析，結果見表4。模型（1）未添加控制變量，只控制了省份和時間固定效應結果表明數(shù)字經(jīng)濟對中國工業(yè)經(jīng)濟有顯著的正向影響。模型（2）～模型（9）分別在上一個模型基礎上依次引入出口開放程度、地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展水平和政府干預程度等8個控制變量，結果表明數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展水平均對中國工業(yè)能源效率有顯著的正向影響。由模型（9）可知，數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展水平每增加1，中國工業(yè)能源效率提升2.038，表明隨著數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展水平提高帶來的技術進步和技術效率的提高，改善了工業(yè)企業(yè)的能源效率，驗證了假說H1。

4.2穩(wěn)健性檢驗

為了進一步檢驗模型設定的穩(wěn)健性和估計結果的有效性，穩(wěn)健性檢驗見表5。

（1）替換變量法。選擇超效率SBM模型測算規(guī)模報酬不變的中國工業(yè)能源效率IEEB替換上述規(guī)模報酬可變的中國工業(yè)能源效率作為被解釋變量；用主成分分析方法重新測算數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展水平Dig_new作為核心解釋變量。模型（1）和模型（2）分別為替換后的結果，結果顯示數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展均對中國工業(yè)能源效率有顯著的正向影響，進一步表明了結果的穩(wěn)健性，驗證了假說H1。

（2）縮尾處理?？刂谱兞恐杏猩俨糠謹?shù)據(jù)缺失的，使用線性插值法進行補齊，可能會造成樣本中存在極端值和異常值，因此為排除干擾，對變量進行1%水平下的縮尾處理，模型（3）結果與全樣本的基準回歸沒有發(fā)生明顯變化，說明結果是穩(wěn)健的。

（3）內(nèi)生性檢驗。為規(guī)避互為因果、遺漏變量和模型誤設等引起的內(nèi)生性問題，使用工具變量法進行檢驗。參考肖遠飛等[26]的研究，選擇固定電話普及率作為數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展水平的工具變量。第一階段F值為14.20，大于10，且Cragg-DonaldWaldF值為17.788，大于臨界值8.96，說明通過了若干工具變量檢驗。模型（4）加入工具變量的2SLS回歸結果表明，在考慮內(nèi)生性之后，數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展對中國工業(yè)能源效率仍存在顯著的正向影響，說明回歸結果是穩(wěn)健的。

4.3數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展影響中國工業(yè)能源效率的間接效應檢驗

為檢驗數(shù)字經(jīng)濟對中國工業(yè)能源效率的影響機制，首先從產(chǎn)業(yè)結構合理化角度進行驗證，結果見表6。

模型（1）檢驗了數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展對中國工業(yè)能源效率的影響；模型（2）中，數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的系數(shù)為負，在5%的顯著性水平上通過檢驗，說明數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展水平的提高能夠提高工業(yè)產(chǎn)業(yè)結構合理化水平；模型（3）中，工業(yè)產(chǎn)業(yè)結構合理化對我國工業(yè)能源效率有顯著的負向影響，說明提升工業(yè)產(chǎn)業(yè)結構合理化水平能改善中國工業(yè)能源效率，在控制了工業(yè)產(chǎn)業(yè)結構合理化之后，數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展仍然對中國工業(yè)能源效率有顯著的正向影響，驗證了假說H2。

其次，從產(chǎn)業(yè)結構高級化角度，對數(shù)字經(jīng)濟影響中國工業(yè)能源效率的間接效應進行驗證。模型（5）中，數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的系數(shù)為正，在5%的顯著性水平上通過檢驗，說明數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展水平增加能夠提高工業(yè)產(chǎn)業(yè)結構高級化水平，這與肖遠飛等[26]的研究結論相一致；模型（6）中，工業(yè)產(chǎn)業(yè)結構高級化對我國工業(yè)能源效率有顯著的正向影響，說明工業(yè)產(chǎn)業(yè)結構高級化水平的提升有利于中國工業(yè)能源效率的改善。在控制了工業(yè)產(chǎn)業(yè)結構高級化之后，數(shù)字經(jīng)濟仍然對中國工業(yè)能源效率有顯著的正向影響，驗證了假說H2。

4.4數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展影響工業(yè)能源效率的區(qū)域異質(zhì)性分析

為探究數(shù)字經(jīng)濟影響中國工業(yè)能源效率區(qū)域差異，分為東部、中部和西部地區(qū)進行回歸分析。結果顯示，數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展與東部和中部地區(qū)工業(yè)能源效率呈正相關，但僅東部地區(qū)影響顯著，與西部地區(qū)工業(yè)能源效率呈負相關，但影響不顯著。這可能是因為東部地區(qū)具有明顯區(qū)位優(yōu)勢和政策優(yōu)勢，具有充足的資金支持數(shù)字經(jīng)濟設施建設，為工業(yè)數(shù)字化轉型提供了保障，吸引了中西部地區(qū)大量高素質(zhì)勞動力，提升了地區(qū)對數(shù)字技術的認識和吸收能力，能充分發(fā)揮數(shù)字經(jīng)濟提升中國工業(yè)能源效率的效果；中部地區(qū)雖經(jīng)濟發(fā)展水平近年來有所提升，但勞動和資源型產(chǎn)業(yè)仍占主導地位，同時隨著高質(zhì)量人才流失，高技術型產(chǎn)業(yè)發(fā)展活力不足，對產(chǎn)業(yè)數(shù)字化、智能化升級的需求不足。由此可見，不同地區(qū)數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展對中國工業(yè)能源效率的影響效果不同，具有區(qū)域異質(zhì)性。

5結論與建議

第一，數(shù)字經(jīng)濟明顯提升了工業(yè)能源效率。第二，數(shù)字經(jīng)濟通過促進工業(yè)產(chǎn)業(yè)結構合理化和高級化間接提升工業(yè)能源效率。第三，數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展對中國工業(yè)能源效率的影響在不同地區(qū)呈現(xiàn)出區(qū)域異質(zhì)性。

基于以上結論，提出以下建議：第一，促進數(shù)字經(jīng)濟與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的深度融合，推動高技術和綠色環(huán)保戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展，持續(xù)優(yōu)化重點區(qū)域的綠色產(chǎn)業(yè)布局。以數(shù)字技術改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，帶動上下游產(chǎn)業(yè)進行綠色化和數(shù)字化轉型升級，提升區(qū)域整體資源優(yōu)化配置和能源利用效率，形成良性引導示范效應。第二，強化數(shù)字人才隊伍建設，夯實工業(yè)轉型智力支撐。人力資本是數(shù)字經(jīng)濟賦能工業(yè)提升工業(yè)能源效率的重要動力，目前我國的人力資本水平整體仍然偏低，因此不僅要注重高端技術人才的培育，也要重視對中低技能勞動力的數(shù)字技能培訓，以期能更好地適應工業(yè)發(fā)展的需要。第三，實施動態(tài)化差異化的數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展戰(zhàn)略，促進區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展，縮小數(shù)字發(fā)展鴻溝。在制定數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展模式和工業(yè)能源效率提升目標時應結合各地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展情況、自身資源稟賦和歷史條件等，因地制宜，以縮小東部、中部和西部地區(qū)間的差異，促進區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展。